KR102254204B1 - Ceramic heater - Google Patents

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KR102254204B1
KR102254204B1 KR1020200131325A KR20200131325A KR102254204B1 KR 102254204 B1 KR102254204 B1 KR 102254204B1 KR 1020200131325 A KR1020200131325 A KR 1020200131325A KR 20200131325 A KR20200131325 A KR 20200131325A KR 102254204 B1 KR102254204 B1 KR 102254204B1
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KR
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electrode
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KR1020200131325A
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Inventor
조형준
진정철
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주식회사 미코세라믹스
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Abstract

The present invention relates to a ceramic heater. The ceramic heater of the present invention comprises: a heater plate which is made of a ceramic material on which a heating element or a high-frequency electrode is disposed, wherein the heater plate comprises a screw thread formed on the inner circumferential surface of an opening and a connector electrically connected to the heating element or the high-frequency electrode and buried to be exposed to the bottom surface of the opening; a support eyelet fastened through the screw thread; and an electrode rod for supplying power to the heating element or the high-frequency electrode, wherein the electrode rod comprises a first rod coupled to the inside of the support eyelet and having one end surface brazed to the connector by a first conductive filler, and a second rod brazed to the other end surface of the first rod by a second conductive filler. A gap between both ends of the support eyelet and the outer circumferential surface of the first rod is sealed by each of the conductive fillers. Therefore, the present invention can effectively prevent oxidation of the brazing filler.

Description

세라믹 히터{CERAMIC HEATER}Ceramic heater {CERAMIC HEATER}

본 발명은 세라믹 히터에 관한 것으로서, 특히, 전력 공급을 위한 전극의 산화 방지를 위한 브레이징 처리가 적용된 세라믹 히터에 관한 것이다. The present invention relates to a ceramic heater, and more particularly, to a ceramic heater to which a brazing treatment for preventing oxidation of an electrode for power supply is applied.

일반적으로 반도체 장치 또는 디스플레이 장치는 유전체층 및 금속층을 포함하는 다수의 박막층들을 유리 기판, 플렉시블 기판 또는 반도체 웨이퍼 기판 상에 순차적으로 적층한 후 패터닝하는 방식으로 제조된다. 이들 박막층들은 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition, CVD) 공정 또는 물리기상증착(Physical Vapor Deposition, PVD) 공정을 통해 기판 상에 순차적으로 증착된다. 상기 CVD 공정으로는 저 압력 화학기상증착(Low Pressure CVD, LPCVD) 공정, 플라즈마 강화 화학기상증착(Plasma Enhanced CVD, PECVD) 공정, 유기 금속 화학기상증착(Metal Organic CVD, MOCVD) 공정 등이 있다.In general, a semiconductor device or a display device is manufactured by sequentially laminating a plurality of thin film layers including a dielectric layer and a metal layer on a glass substrate, a flexible substrate, or a semiconductor wafer substrate, followed by patterning. These thin film layers are sequentially deposited on the substrate through a chemical vapor deposition (CVD) process or a physical vapor deposition (PVD) process. Examples of the CVD process include a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) process, a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process, and a metal organic CVD (MOCVD) process.

이러한 CVD 장치 및 PVD 장치에는 유리 기판, 플렉시블 기판, 반도체 웨이퍼 기판 등을 지지하고 소정의 열을 인가하기 위한 히터가 배치된다. 상기 히터는 지지기판 상에 형성된 박막층들의 식각 공정(etching process)과 포토리지스트(photoresist)의 소성 공정 등에도 기판 가열을 위해 사용되고 있다. 상기 CVD 장치 및 PVD 장치에 설치되는 히터는 정확한 온도 제어, 반도체 소자의 배선 미세화 및 반도체 웨이퍼 기판의 정밀한 열처리 요구에 따라 세라믹 히터(Ceramic Heater)가 널리 사용되고 있다.In such a CVD apparatus and a PVD apparatus, a heater for supporting a glass substrate, a flexible substrate, a semiconductor wafer substrate, and the like and applying predetermined heat is disposed. The heater is used for heating a substrate in an etching process of thin film layers formed on a support substrate and a firing process of a photoresist. As for the heaters installed in the CVD and PVD devices, ceramic heaters are widely used in accordance with the demand for precise temperature control, fine wiring of semiconductor elements, and precise heat treatment of semiconductor wafer substrates.

도 1은 종래의 세라믹 히터의 전극부를 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 세라믹 히터는 히터 플레이트(10)의 중심부에 외부의 전극 로드(31, 32)와 결합을 위한 전극부를 갖는다. 히터 플레이트(10)에는 발열체(11)가 링형 등으로 매설되어 있으며, 또한, 발열체(11)에 전기적으로 연결된 전극 모재인 커넥터(12)가 매설되어 있다. 아이렛(eyelet) 형태의 지지체(20)는 개구부에 형성된 나사산을 통해 나사 결합되고, 상단부 전극 로드(31)와 하단부 전극 로드(32) 사이 및 하단부 전극 로드(32)와 커넥터(12) 사이는 브레이징(brazing) 접합되어, 전력 공급을 위한 전극 로드(31, 32)와 발열체(11)를 전기적으로 연결시킨다. 1 is a view for explaining an electrode part of a conventional ceramic heater. Referring to FIG. 1, a conventional ceramic heater has an electrode portion for coupling with external electrode rods 31 and 32 in the center of the heater plate 10. In the heater plate 10, the heating element 11 is embedded in a ring shape or the like, and a connector 12, which is an electrode base material electrically connected to the heating element 11, is embedded. The eyelet-shaped support 20 is screwed through a thread formed in the opening, and brazing between the upper electrode rod 31 and the lower electrode rod 32 and between the lower electrode rod 32 and the connector 12 (brazing) is joined to electrically connect the electrode rods 31 and 32 for power supply and the heating element 11.

이와 같은 종래의 세라믹 히터에서, 지지체(20)와 하단부 전극 로드(32) 사이의 틈이나 지지체(20)와 히터 플레이트(10) 사이의 틈이, 고온 분위기에서 산소가 침투될 수 있는 경로를 만들어, 전극 모재인 커넥터(12)와 하단부 전극 로드(32) 사이의 계면에 형성된 브레이징 필러를 산화시키게 된다. 상단부 전극 로드(31)와 하단부 전극 로드(32) 사이 계면에 형성된 브레이징 필러 역시 산소 침투에 의해 산화될 수 있다. 이와 같은 산화에 의해 전기전도도가 감소되고 전력 전달 효율이 떨어질 수 있으며, 전극부의 신뢰성 저하로 이어질 수 있고, 세라믹 히터의 수명을 저하시키는 문제점이 있다. In such a conventional ceramic heater, a gap between the support 20 and the lower electrode rod 32 or a gap between the support 20 and the heater plate 10 creates a path through which oxygen can penetrate in a high temperature atmosphere. , The brazing filler formed at the interface between the connector 12 as an electrode base material and the lower electrode rod 32 is oxidized. The brazing filler formed at the interface between the upper electrode rod 31 and the lower electrode rod 32 may also be oxidized by oxygen penetration. Due to such oxidation, electrical conductivity may be reduced, power transmission efficiency may be lowered, reliability of an electrode unit may be lowered, and a lifespan of a ceramic heater may be reduced.

관련 선행 문헌으로서 공개특허번호 제10-2008-0046797호 (2008년05월28일) 등을 참조할 수 있다.As related prior documents, reference may be made to Patent Publication No. 10-2008-0046797 (May 28, 2008).

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 발열체(또는 고주파 전극)과 연결되는 전극 모재인 커넥터와 전극 로드 사이의 계면에서의 브레이징 필러의 산화를 방지하기 위하여 지지 아이렛 상하의 브레이징 실링 구조를 통해 대기와의 접촉 경로를 이중으로 차단함으로써 전극부의 신뢰성을 향상시키고 세라믹 히터의 수명을 향상시킬 수 있는 세라믹 히터를 제공하는 데 있다. Accordingly, the present invention was conceived to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to prevent oxidation of the brazing filler at the interface between the connector and the electrode rod, which is an electrode base material connected to the heating element (or high-frequency electrode). In order to provide a ceramic heater capable of improving the reliability of an electrode portion and improving the life of the ceramic heater by double blocking the contact path with the atmosphere through the brazing sealing structure above and below the support eyelet, the object is to provide a ceramic heater.

먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 세라믹 히터는, 발열체 또는 고주파 전극이 배치된 세라믹 재질의 히터 플레이트로서, 개구부의 내주면에 형성된 나사산 및 상기 발열체 또는 고주파 전극과 전기적으로 연결되며 상기 개구부의 바닥면에 노출되도록 매설되어 있는 커넥터를 포함하는, 상기 히터 플레이트; 상기 나사산을 통해 체결되는 지지 아이렛; 및 상기 발열체 또는 고주파 전극에 전력을 공급하기 위한 전극 로드로서, 상기 지지 아이렛 내측에 결합되며, 일측 단부면이 상기 커넥터와 제1 도전성 필러에 의해 브레이징 접합되는 제1로드, 및 상기 제1로드의 타측 단부면과 제2 도전성 필러에 의해 브레이징 접합되는 제2로드를 포함하는, 상기 전극 로드를 포함하고, 상기 제1로드의 타측 단부면의 위치는, 상기 제2 도전성 필러에 의해 상기 지지 아이렛의 상부측 단부면과 상기 브레이징 접합으로 실링 가능한 위치이며, 각각의 상기 도전성 필러에 의해 상기 지지 아이렛의 양측 단부와 상기 제1로드의 외주면과의 간극이 실링된다.First, summarizing the features of the present invention, the ceramic heater according to one aspect of the present invention for achieving the above object is a heater plate made of ceramic material on which a heating element or a high-frequency electrode is disposed, and a thread formed on an inner circumferential surface of the opening and the heating element Or a connector electrically connected to a high frequency electrode and buried to be exposed to a bottom surface of the opening; A support eyelet fastened through the screw thread; And an electrode rod for supplying power to the heating element or the high-frequency electrode, the first rod coupled to the inner side of the support eyelet, and one end surface of the first rod to which the connector and the first conductive filler are brazed and joined, and the first rod. The electrode rod includes a second rod that is brazed and bonded to the other end surface by a second conductive filler, and the position of the other end surface of the first rod is determined by the second conductive filler. The upper end surface is at a position that can be sealed by the brazing bonding, and the gaps between both ends of the support eyelet and the outer circumferential surface of the first rod are sealed by each of the conductive fillers.

상기 제1로드는 상기 제2로드 보다 작은 열팽창 계수를 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that the first rod has a smaller coefficient of thermal expansion than the second rod.

상기 지지 아이렛 일측 및 타측 단부가 산화 피막 제거 공정 후에 상기 나사산을 통해 체결되고 각각의 상기 도전성 필러에 의해 실링된다.One end and the other end of the support eyelet are fastened through the thread after the oxidation film removal process and sealed by each of the conductive fillers.

상기 제1로드의 외주면은 브레이징 접합 시 각각의 상기 도전성 필러의 침투를 억제하기 위한 물질로 도포된다.The outer circumferential surface of the first rod is coated with a material for inhibiting penetration of each of the conductive fillers during brazing bonding.

도포된 상기 물질은 금속 산화물 및 바인더를 포함한다.The applied material includes a metal oxide and a binder.

상기제1로드의 일측 단부에서 연장된 상기 제1 도전성 필러에 의해, 상기 지지 아이렛 일측 단부와 상기 개구부의 내주면 사이의 간극, 및 상기 지지 아이렛 일측 단부와 상기 제1로드의 외주면 사이의 간극이 실링되며, 상기 제1로드의 타측 단부에서 연장된 상기 제2 도전성 필러에 의해 상기 지지 아이렛 타측 단부와 상기 제1로드의 타측 단부면 및 외주면 사이의 간극이 실링된다.A gap between one end of the support eyelet and an inner circumferential surface of the opening, and a gap between one end of the support eyelet and an outer circumferential surface of the first rod are sealed by the first conductive filler extending from one end of the first rod. The gap between the other end of the support eyelet and the other end surface and the outer circumferential surface of the first rod is sealed by the second conductive filler extending from the other end of the first rod.

상기 제1로드는, 일측 단부면이 상기 커넥터와 상기 제1 도전성 필러에 의해 브레이징 접합되는 제1 서브 로드, 및 일측 단부면이 상기 제1 서브 로드의 타측 단부면과 제3 도전성 필러에 의해 브레이징 접합되고, 타측 단부면이 상기 제2로드와 상기 제2 도전성 필러에 의해 브레이징 접합되는 제2 서브 로드를 포함한다.The first rod is brazed by a first sub-rod in which one end surface is brazed and joined by the connector and the first conductive filler, and one end surface is brazed by the other end surface of the first sub-rod and a third conductive filler. And a second sub-rod that is bonded and the other end surface is brazed and bonded by the second rod and the second conductive filler.

상기 제1 서브 로드는 상기 제2 서브 로드 및 상기 제2로드보다 작은 열팽창 계수를 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that the first sub-rod has a smaller coefficient of thermal expansion than the second sub-rod and the second rod.

상기 제2 서브로드의 외주면은 브레이징 접합 시 각각의 상기 도전성 필러의 침투를 억제하기 위한 물질로 도포된다. 도포된 상기 물질은 금속 산화물 및 바인더를 포함한다.The outer circumferential surface of the second sub-rod is coated with a material for inhibiting penetration of each of the conductive fillers during brazing bonding. The applied material includes a metal oxide and a binder.

상기 제1 서브로드의 외주면과 상기 지지 아이렛의 내주면 사이는 브레이징 접합 시 각각의 상기 도전성 필러의 침투에 의해 상기 도전성 필러로 채워진다.The conductive filler is filled between the outer circumferential surface of the first sub-rod and the inner circumferential surface of the support eyelet by penetration of each of the conductive fillers during brazing bonding.

본 발명에 따른 세라믹 히터에 따르면, 지지 아이렛 상하의 브레이징 실링 구조를 통해 대기와의 접촉 경로를 이중으로 차단함으로써 발열체 또는 고주파 전극과 연결되는 전극 모재인 커넥터와 전극 로드 사이의 계면 및 전극 로드들 사이의 계면에서의 브레이징 필러의 산화를 효과적으로 방지할 수 있고, 이에 따라 전극부의 신뢰성을 향상시키고 세라믹 히터의 수명을 향상시킬 수 있다.According to the ceramic heater according to the present invention, the interface between the electrode rod and the connector, which is an electrode base material connected to the heating element or the high frequency electrode, by double blocking the contact path with the atmosphere through the brazing sealing structure of the upper and lower support eyelets, and between the electrode rods. Oxidation of the brazing filler at the interface can be effectively prevented, thereby improving the reliability of the electrode portion and improving the life of the ceramic heater.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는 첨부도면은, 본 발명에 대한 실시예를 제공하고 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 종래의 세라믹 히터의 전극부를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 히터의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 2A, 2B, 2C 부분에 대한 확대도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세라믹 히터의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4의 4A, 4B, 4C 부분에 대한 확대도이다.The accompanying drawings, which are included as part of the detailed description to aid in understanding of the present invention, provide embodiments of the present invention and describe the technical spirit of the present invention together with the detailed description.
1 is a view for explaining an electrode part of a conventional ceramic heater.
2 is a view for explaining the structure of a ceramic heater according to an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged view of portions 2A, 2B, and 2C of FIG. 2.
4 is a view for explaining the structure of a ceramic heater according to another embodiment of the present invention.
5 is an enlarged view of portions 4A, 4B, and 4C of FIG. 4.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 자세히 설명한다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 이미 공지된 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하에 개시된 내용은, 다양한 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분을 중점적으로 설명하며, 그 설명의 요지를 흐릴 수 있는 요소들에 대한 설명은 생략한다. 또한 도면의 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니며, 따라서 각각의 도면에 그려진 구성요소들의 상대적인 크기나 간격에 의해 여기에 기재되는 내용들이 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this case, the same components in each drawing are indicated by the same reference numerals as possible. In addition, detailed descriptions of already known functions and/or configurations will be omitted. In the following, a portion necessary for understanding an operation according to various embodiments will be mainly described, and descriptions of elements that may obscure the subject matter of the description will be omitted. In addition, some elements of the drawings may be exaggerated, omitted, or schematically illustrated. The size of each component does not fully reflect the actual size, and therefore, the contents described herein are not limited by the relative size or spacing of the components drawn in each drawing.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다. In describing the embodiments of the present invention, when it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the present specification. The terms used in the detailed description are only for describing the embodiments of the present invention, and should not be limiting. Unless explicitly used otherwise, expressions in the singular form include the meaning of the plural form. In the present description, expressions such as "comprising" or "feature" are intended to refer to certain features, numbers, steps, actions, elements, some or combination thereof, and one or more It should not be construed to exclude the presence or possibility of other features, numbers, steps, actions, elements, any part or combination thereof.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In addition, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms are used to distinguish one component from other components. Is only used.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 히터(100)의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 도 2의 2A, 2B, 2C 부분에 대한 확대도이다.2 is a view for explaining the structure of the ceramic heater 100 according to an embodiment of the present invention. 3 is an enlarged view of portions 2A, 2B, and 2C of FIG. 2.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 히터(100)는, 발열체(111)와 전극부(150)를 포함하는 히터 플레이트(110), 및 전극부(150)의 개구부(190)에 체결되는 전극 로드(130), 즉 제1로드(131) 및 제2로드(132)를 포함하고, 또한, 전극 로드(130)와 결합되는 지지 아이렛(eyelet)(120)을 포함한다. 히터 플레이트(110)는 세라믹 재질에 매설된 발열체(111)를 포함한다. 전극 로드(130)는 발열체(111)에 전력(예, RF(Radio Frequency) 전력)을 공급하기 위한 구성요소로서 히터 플레이트(110)의 나사산(191)을 통해 체결된 지지 아이렛(120)과 결합된다.2 and 3, a ceramic heater 100 according to an embodiment of the present invention includes a heater plate 110 including a heating element 111 and an electrode unit 150, and an electrode unit 150. The electrode rod 130 fastened to the opening 190, that is, including the first rod 131 and the second rod 132, and a support eyelet 120 coupled to the electrode rod 130 Includes. The heater plate 110 includes a heating element 111 embedded in a ceramic material. The electrode rod 130 is a component for supplying power (eg, radio frequency (RF) power) to the heating element 111 and is coupled with the support eyelet 120 fastened through the thread 191 of the heater plate 110 do.

히터 플레이트(110)의 전극부(150)는, 전극 로드(130)의 연결을 위한 개구부(190)에 커넥터(112)를 포함하고, 또한 개구부(190)의 내주면 일부에 형성된 나사산(191)을 포함한다. 전극 로드(130)와 결합된 지지 아이렛(120)은 나사산(191)(예, 암나사산)을 통해 체결을 위해 외주면에 대응되는 나사산(예, 수나사산)을 갖는다. The electrode part 150 of the heater plate 110 includes a connector 112 in the opening 190 for connection of the electrode rod 130, and also has a thread 191 formed on a part of the inner circumferential surface of the opening 190. Includes. The support eyelet 120 coupled with the electrode rod 130 has a thread (eg, a male thread) corresponding to the outer circumferential surface for fastening through a thread 191 (eg, a female thread).

한편, 도면에 도시되지 않았지만, 본 발명에서 히터 플레이트(110)는 발열체(114) 이외에도 세라믹 재질 사이에, 플라즈마 강화 화학기상증착 공정을 위한 고주파(RF, Radio Frequency) 전극을 더 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 발열체(114)의 전극부(150)의 구조에 대하여 설명하지만, 이와 같은 구조는 고주파 전극의 전극부에도 그대로 적용될 수 있음을 밝혀둔다. 상기 고주파 전극은 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 금(Au), 니오븀(Nb), 티타늄(Ti), 질화 알루미늄(AlN) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 몰리브덴(Mo)으로 이루어질 수 있다. 상기 고주파 전극은 해당 전극 로드를 통해 RF(Radio) 전원에 연결되거나 접지(ground)에 연결될 수 있다. 상기 고주파 전극은 와이어 타입(wire type) 또는 시트 타입(sheet typ)의 메쉬(mesh) 구조를 갖는다. 여기서, 메쉬 구조는, 제1 방향으로 배열된 복수의 금속들과 제2 방향으로 배열된 복수의 금속들이 서로 엇갈리게 교차하여 형성된 그물망 형태의 구조이다. Meanwhile, although not shown in the drawings, in the present invention, the heater plate 110 may further include a radio frequency (RF) electrode for a plasma-enhanced chemical vapor deposition process between ceramic materials in addition to the heating element 114. Therefore, in the present invention, the structure of the electrode unit 150 of the heating element 114 will be described, but it should be noted that such a structure can be applied to the electrode unit of the high frequency electrode as it is. The high-frequency electrode may be made of tungsten (W), molybdenum (Mo), silver (Ag), gold (Au), niobium (Nb), titanium (Ti), aluminum nitride (AlN), or an alloy thereof, preferably May be made of molybdenum (Mo). The high-frequency electrode may be connected to a radio (RF) power source or connected to a ground through a corresponding electrode rod. The high-frequency electrode has a wire type or sheet type mesh structure. Here, the mesh structure is a structure in the form of a mesh formed by crossing a plurality of metals arranged in a first direction and a plurality of metals arranged in a second direction.

즉, 히터 플레이트(110)는 세라믹 재질 사이에 상기 고주파 전극 및(또는) 발열체(114)가 소정의 간격으로 이격되어 배치(매설)되도록 구성될 수 있다. 히터 플레이트(110)는 가공 대상 기판을 안정적으로 지지하면서 발열체(114)를 이용한 가열 및(또는) 상기 고주파 전극을 이용한 플라즈마 강화 화학기상증착 공정이 가능하도록 구성된다. 히터 플레이트(110)는 소정의 형상을 갖는 판상 구조물로 형성될 수 있다. 일 예로, 히터 플레이트(110)는 원형의 판상 구조물로 형성될 수 있으며 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 여기서, 세라믹 재질은, Al2O3, Y2O3, Al2O3/Y2O3, ZrO2, AlC(Autoclaved lightweight concrete), TiN, AlN, TiC, MgO, CaO, CeO2, TiO2, BxCy, BN, SiO2, SiC, YAG, Mullite, AlF3 중 적어도 하나의 물질일 수 있으며, 바람직하게는 질화 알루미늄(AlN)일 수 있다. 나아가, 각각의 세라믹 분말은 선택적으로 0.1 내지 10% 정도, 바람직하게는 약 1 내지 5% 정도의 산화 이트륨 분말을 포함할 수 있다. That is, the heater plate 110 may be configured such that the high-frequency electrode and/or the heating element 114 are spaced apart from each other at a predetermined interval between ceramic materials and disposed (buried). The heater plate 110 is configured to stably support the substrate to be processed, while heating using the heating element 114 and/or performing a plasma-enhanced chemical vapor deposition process using the high-frequency electrode. The heater plate 110 may be formed as a plate-shaped structure having a predetermined shape. For example, the heater plate 110 may be formed as a circular plate-shaped structure, but is not limited thereto. Here, the ceramic material is Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 /Y 2 O 3 , ZrO 2 , AlC (Autoclaved lightweight concrete), TiN, AlN, TiC, MgO, CaO, CeO 2 , TiO 2 , B x C y , BN, SiO 2 , SiC, YAG, Mullite, AlF 3 It may be at least one material, preferably aluminum nitride (AlN). Further, each ceramic powder may optionally contain about 0.1 to 10%, preferably about 1 to 5% of yttrium oxide powder.

도 2 및 도 3에서, 발열체(111)에 RF(Radio Frequency) 전력 등을 공급하기 위하여, 커넥터(112), 전극 로드(130), 지지 아이렛(120)은 도전성 소재로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 니켈(Ni), 금(Au), 니오븀(Nb), 티타늄(Ti) 또는 이들의 합금 등으로 형성될 수 있다. 발열체(111) 또한 이와 같은 도전성 소재로 이루어질 수 있다. 2 and 3, in order to supply RF (Radio Frequency) power to the heating element 111, the connector 112, the electrode rod 130, and the support eyelet 120 may be made of a conductive material. For example, it may be formed of tungsten (W), molybdenum (Mo), silver (Ag), nickel (Ni), gold (Au), niobium (Nb), titanium (Ti), or an alloy thereof. The heating element 111 may also be made of such a conductive material.

발열체(111)(또는 고주파 전극)와 전기적으로 연결되며 개구부(190)의 바닥면에 부분적으로 노출되도록, 커넥터(112)가 히터 플레이트(110)에 매설되어 있다. 전극 로드(130)의 단부면과 커넥터(112) 간에는 브레이징 접합에 의하여 전기적으로 연결된다. The connector 112 is embedded in the heater plate 110 so as to be electrically connected to the heating element 111 (or the high-frequency electrode) and partially exposed to the bottom surface of the opening 190. The end surface of the electrode rod 130 and the connector 112 are electrically connected by brazing bonding.

전극 로드(130)는 그 말단부 쪽이 지지 아이렛(120) 내측에 결합되며, 브레이징(brazing) 접합으로 연결된 제1로드(131)와 제2로드(132)를 포함한다. 제1로드(131)는 일측 단부면이 커넥터(112)와 제1 도전성 필러(151)에 의해 브레이징 접합되고, 제2로드(132)는 제1로드(131)의 타측 단부면과 제2 도전성 필러(152)에 의해 브레이징 접합된다. 예를 들어, 도전성 필러(151, 152)는 Au-Ni 금속 필러 등이 이용될 수 있다. 커넥터(112)는 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금일 수 있다. 제1로드(131)는 발열체(111)(또는 고주파 전극)와 가까워 열 손실과 열 응력을 일으키므로, 열 손실을 방지하고 열 응력에 의한 크랙 발생 등을 감소시키기 위하여 제2로드(132) 보다 작은 열팽창 계수를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 일례로서 제1로드(131)가 KOVAR(Fe-Ni-Co 합금) 물질 등으로 이루어지고, 제2로드(132)는 Ni 등으로 이루어질 수 있다. The electrode rod 130 includes a first rod 131 and a second rod 132 connected with a distal end thereof to the inside of the support eyelet 120 and connected by brazing bonding. One end surface of the first rod 131 is brazed and bonded by the connector 112 and the first conductive filler 151, and the second rod 132 has a second conductivity with the other end surface of the first rod 131. It is brazed and joined by a filler 152. For example, the conductive fillers 151 and 152 may be Au-Ni metal fillers or the like. The connector 112 may be molybdenum or molybdenum alloy. Since the first rod 131 is close to the heating element 111 (or high frequency electrode) and causes heat loss and thermal stress, the second rod 132 is more than the second rod 132 in order to prevent heat loss and reduce the occurrence of cracks due to thermal stress. It is desirable to have a small coefficient of thermal expansion. For this, as an example, the first rod 131 may be made of a KOVAR (Fe-Ni-Co alloy) material, and the second rod 132 may be made of Ni or the like.

위와 같은 각각의 브레이징 접합을 위하여, 먼저 제1 도전성 필러(151)를 개구부(190)의 바닥면, 즉, 커넥터(112)의 노출 부분 주위에 미리 주입하고, 지지 아이렛(120) 내측으로 제1로드(131)를 밀어 넣어 제1로드(131)의 일측 단부면과 커넥터(112)를 밀착시킨 후 고온 가열하고 냉각시킨다. 이어서, 제2 도전성 필러(152)를 제1로드(131)의 타측 단부면 상부에 충분히 주입하고, 주입된 제2 도전성 필러(152) 위에서 제2로드(132)의 일측 단부면을 밀착시킨 후 고온 가열하고 냉각시킨다. 이와 같은 브레이징 접합 시, 제1로드(131)의 외주면은 각각의 상기 도전성 필러(151, 152)의 침투를 억제(stop-off)하기 위한 물질(160)로 도포된다. 도전성 필러(151, 152)의 융점에서는 모세관 현상에 의해 제1로드(131)의 외주면과 지지 아이렛(120) 사이의 좁은 틈으로 도전성 필러(151, 152)가 침투될 수 있는데, 이와 같은 도전성 필러(151, 152)의 침투를 억제하기 위한 물질로서, 니켈(Ni) 또는 구리(Cu) 등의 금속 산화물 및 다양한 분말야금용 바인더를 포함하는 혼합물질이 사용될 수 있다. 이외에도, 경우에 따라, 제1로드(131)의 외주면은, 예를 들어 도전성 물질을 포함하는 접착제를 이용하여 결합될 수도 있다. 예를 들어, 접착제로서, 은(Ag), 백금(Pt), 금(Au), 니켈(Ni) 또는 구리(Cu) 등의 금속 물질과 유기물 에폭시가 혼합된 형태가 이용될 수 있다. For each brazing bonding as described above, first, the first conductive filler 151 is injected in advance around the bottom surface of the opening 190, that is, the exposed portion of the connector 112, and the first conductive filler 151 is inserted into the support eyelet 120. The rod 131 is pushed in to contact the connector 112 with one end surface of the first rod 131, followed by high temperature heating and cooling. Then, the second conductive filler 152 is sufficiently injected onto the other end surface of the first rod 131, and one end surface of the second rod 132 is in close contact with the injected second conductive filler 152. Heat and cool at high temperature. During such brazing bonding, the outer circumferential surface of the first rod 131 is coated with a material 160 for stopping penetration of the conductive fillers 151 and 152. At the melting point of the conductive fillers 151 and 152, the conductive fillers 151 and 152 may penetrate into a narrow gap between the outer circumferential surface of the first rod 131 and the support eyelet 120 due to a capillary phenomenon. As a material for suppressing penetration of the (151, 152), a mixture including a metal oxide such as nickel (Ni) or copper (Cu) and various powder metallurgy binders may be used. In addition, in some cases, the outer circumferential surface of the first rod 131 may be bonded using, for example, an adhesive including a conductive material. For example, as an adhesive, a metal material such as silver (Ag), platinum (Pt), gold (Au), nickel (Ni), or copper (Cu) and an organic epoxy may be mixed.

본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 히터(100)에서는, 특히, 지지 아이렛(120) 양측 단부의 실링 구조, 즉, 상하의 도전성 필러(151, 152)에 의한 제1로드(131)의 외주면과의 간극을 실링하는 브레이징 실링 구조를 통해, 대기와의 접촉 경로를 이중으로 차단함으로써 발열체(111)(또는 고주파 전극)와 연결되는 전극 모재인 커넥터(112)와 제1로드(131) 사이의 계면에서의 필러의 산화를 효과적으로 방지(또한, 제1로드(131)와 제2로드(132) 사이의 계면에서의 필러의 산화를 효과적으로 방지)할 수 있고, 이에 따라 전극부(150)의 신뢰성을 향상시키고 세라믹 히터의 수명을 향상시킬 수 있다.In the ceramic heater 100 according to an embodiment of the present invention, in particular, the sealing structure of both ends of the support eyelet 120, that is, the upper and lower conductive fillers 151 and 152 with the outer circumferential surface of the first rod 131 At the interface between the connector 112 and the first rod 131, which is an electrode base material connected to the heating element 111 (or high frequency electrode), by double blocking the contact path with the atmosphere through the brazing sealing structure sealing the gap. It is possible to effectively prevent oxidation of the filler of the (and also effectively prevent oxidation of the filler at the interface between the first rod 131 and the second rod 132), thereby improving the reliability of the electrode unit 150 And improve the life of ceramic heater.

즉, 제1로드(131)의 하부쪽 일측 단부에서 연장된 제1 도전성 필러(151)에 의해, 지지 아이렛(120) 하부쪽 일측 단부와 개구부(190)의 내주면 사이의 간극, 및 지지 아이렛(120) 하부쪽 일측 단부와 제1로드(131)의 외주면 사이의 간극이 실링될 수 있다. That is, by the first conductive pillar 151 extending from the lower end of the first rod 131, the gap between the lower end of the support eyelet 120 and the inner peripheral surface of the opening 190, and the support eyelet ( 120) A gap between one end of the lower side and the outer circumferential surface of the first rod 131 may be sealed.

또한, 제1로드(131)의 상부쪽 타측 단부에서 연장된 제2 도전성 필러(152)에 의해 지지 아이렛(120) 상부쪽 타측 단부와 제1로드(131)의 상부쪽 타측 단부면 및 제1로드(131)의 타측 단부 주위의 외주면 사이의 간극이 실링될 수 있다. 제1로드(131)의 타측 단부의 수직 위치는 지지 아이렛(120) 상부쪽 타측 단부 위치와 유사하여 제2 도전성 필러(152)에 의해 상기 브레이징 접합으로 위와 같은 실링이 가능하도록 제작될 수 있다. 즉, 제1로드(131)의 타측 단부의 수직 위치는 지지 아이렛(120) 상부쪽 타측 단부 위치와 그 높이가 동일하거나 지지 아이렛(120) 상부쪽 타측 단부 위치 보다 수 mm 정도 낮은 것이 바람직하지만, 경우에 따라 제1로드(131)의 타측 단부의 수직 위치가 지지 아이렛(120) 상부쪽 타측 단부 위치 보다 수 mm 정도 높을 수도 있다.In addition, by the second conductive pillar 152 extending from the other upper end of the first rod 131, the other end of the upper side of the support eyelet 120 and the other end surface of the upper side of the first rod 131 and the first A gap between the outer circumferential surface around the other end of the rod 131 may be sealed. The vertical position of the other end of the first rod 131 is similar to the position of the other end of the upper side of the support eyelet 120, and thus the second conductive filler 152 may be manufactured to enable the above sealing through the brazing bonding. That is, the vertical position of the other end of the first rod 131 is preferably the same height as the position of the other end of the upper side of the support eyelet 120 or a few mm lower than the position of the other end of the upper side of the support eyelet 120, In some cases, the vertical position of the other end of the first rod 131 may be several mm higher than the position of the other end of the upper portion of the support eyelet 120.

이때, 지지 아이렛(120) 양측 단부, 즉, 일측 및 타측 단부가 산화 피막(예, 니켈 산화 피막 등)(도 3의 2A, 2C 참조) 제거 공정 후에, 나사산(191)을 통해 체결되고 각각의 상기 도전성 필러(151, 152)에 의해 실링됨으로써, 외부 대기에 의한 산화, 즉, 커넥터(112)와 제1로드(131) 사이의 계면에서의 필러의 산화를 더욱 효과적으로 방지(또한, 제1로드(131)와 제2로드(132) 사이의 계면에서의 필러의 산화를 효과적으로 방지)할 수 있게 된다. 이와 같은 지지 아이렛(120) 양측 단부면의 산화 피막 제거는 소정의 연마기를 이용하여 물리적으로 제거될 수 있다. At this time, both ends of the support eyelet 120, that is, one and the other end, are fastened through the thread 191 after removing the oxide film (eg, nickel oxide film, etc.) (refer to 2A and 2C in FIG. 3) and By sealing by the conductive fillers 151 and 152, oxidation by the external atmosphere, that is, oxidation of the filler at the interface between the connector 112 and the first rod 131 is more effectively prevented (in addition, the first rod It is possible to effectively prevent oxidation of the filler at the interface between (131) and the second rod (132). The removal of the oxide film on both end surfaces of the support eyelet 120 may be physically removed using a predetermined polishing machine.

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 히터(100)를 이용하여, 전극 로드(130)와 접합된 커넥터(112)를 통해 발열체(111)(또는 고주파 전극)에 전력을 공급함으로써, 발열체(111)(또는 고주파 전극)에서 발생하는 열(또는 고주파)을 이용해 반도체 공정 등에서 가공 대상 기판(예, 반도체 웨이퍼, 유리 기판, 플렉서블 기판 등)을 가열하고 소정의 가열 온도에서 열처리(또는 플라즈마 강화 화학기상증착 공정)할 수 있다. 경우에 따라 본 발명의 세라믹 히터(100)는 정전척의 기능과 결합하여 사용될 수도 있다. 이때 특히, 커넥터(112)와 전극 로드(131) 사이의 계면에서의 필러의 산화를 효과적으로 방지할 수 있다. Using the ceramic heater 100 according to an embodiment of the present invention, by supplying power to the heating element 111 (or a high-frequency electrode) through the connector 112 bonded to the electrode rod 130, the heating element ( 111) (or high frequency electrode) to heat the target substrate (e.g., semiconductor wafer, glass substrate, flexible substrate, etc.) in a semiconductor process using heat (or high frequency) generated from the high-frequency electrode, and heat treatment (or plasma enhanced chemicals) at a predetermined heating temperature. Vapor deposition process). In some cases, the ceramic heater 100 of the present invention may be used in combination with the function of an electrostatic chuck. In this case, in particular, oxidation of the filler at the interface between the connector 112 and the electrode rod 131 can be effectively prevented.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세라믹 히터(200)의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 도 4의 4A, 4B, 4C 부분에 대한 확대도이다.4 is a view for explaining the structure of a ceramic heater 200 according to another embodiment of the present invention. 5 is an enlarged view of portions 4A, 4B, and 4C of FIG. 4.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 세라믹 히터(200)는, 발열체(111)(또는 고주파 전극)와 전극부(150)를 포함하는 히터 플레이트(110), 및 전극부(150)의 개구부(190)에 체결되는 전극 로드(140), 즉 제1로드(즉, 제1 서브로드(141) 제2 서브로드(142)) 및 제2로드(143)를 포함하고, 또한, 전극 로드(140)와 결합되는 지지 아이렛(eyelet)(120)을 포함한다. 히터 플레이트(110)는 위에서 기술한 바와 같은 세라믹 재질에 매설된 발열체(111)(또는 고주파 전극)를 포함한다. 전극 로드(140)는 발열체(111)(또는 고주파 전극)에 전력을 공급하기 위한 구성요소로서 히터 플레이트(110)의 나사산(191)을 통해 체결된 지지 아이렛(120)과 결합된다.4 and 5, a ceramic heater 200 according to another embodiment of the present invention includes a heater plate 110 including a heating element 111 (or a high-frequency electrode) and an electrode unit 150, and an electrode. Includes an electrode rod 140 fastened to the opening 190 of the portion 150, that is, a first rod (that is, a first sub-rod 141, a second sub-rod 142) and a second rod 143, and , In addition, it includes a support eyelet (eyelet) 120 coupled to the electrode rod (140). The heater plate 110 includes a heating element 111 (or a high-frequency electrode) embedded in a ceramic material as described above. The electrode rod 140 is a component for supplying power to the heating element 111 (or a high-frequency electrode), and is coupled to the support eyelet 120 fastened through the thread 191 of the heater plate 110.

히터 플레이트(110)의 전극부(150)는, 전극 로드(140)의 연결을 위한 개구부(190)에 커넥터(112)를 포함하고, 또한 개구부(190)의 내주면 일부에 형성된 나사산(191)을 포함한다. 전극 로드(140)와 결합된 지지 아이렛(120)은 나사산(191)(예, 암나사산)을 통해 체결을 위해 외주면에 대응되는 나사산(예, 수나사산)을 갖는다. The electrode part 150 of the heater plate 110 includes a connector 112 in the opening 190 for connection of the electrode rod 140, and also has a thread 191 formed on a part of the inner circumferential surface of the opening 190. Includes. The support eyelet 120 coupled with the electrode rod 140 has a thread (eg, a male thread) corresponding to the outer circumferential surface for fastening through a thread 191 (eg, a female thread).

발열체(111)(또는 고주파 전극)에 전력을 공급하기 위하여, 커넥터(112), 전극 로드(140), 지지 아이렛(120)은 도전성 소재로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 니켈(Ni), 금(Au), 니오븀(Nb), 티타늄(Ti) 또는 이들의 합금 등으로 형성될 수 있다. 발열체(111)(또는 고주파 전극) 또한 이와 같은 도전성 소재로 이루어질 수 있다. In order to supply power to the heating element 111 (or high-frequency electrode), the connector 112, the electrode rod 140, and the support eyelet 120 may be made of a conductive material, for example, tungsten (W), molybdenum It may be formed of (Mo), silver (Ag), nickel (Ni), gold (Au), niobium (Nb), titanium (Ti), or an alloy thereof. The heating element 111 (or a high-frequency electrode) may also be made of such a conductive material.

발열체(111)(또는 고주파 전극)와 전기적으로 연결되며 개구부(190)의 바닥면에 부분적으로 노출되도록, 커넥터(112)가 히터 플레이트(110)에 매설되어 있다. 전극 로드(140)의 단부면과 커넥터(112) 간에는 브레이징 접합에 의하여 전기적으로 연결된다. The connector 112 is embedded in the heater plate 110 so as to be electrically connected to the heating element 111 (or the high-frequency electrode) and partially exposed to the bottom surface of the opening 190. The end surface of the electrode rod 140 and the connector 112 are electrically connected by brazing bonding.

전극 로드(140)는 그 말단부 쪽이 지지 아이렛(120) 내측에 결합되며, 브레이징(brazing) 접합으로 연결된 제1로드(141, 142)와 제2로드(143)를 포함한다. 여기서, 지지 아이렛(120) 주위에 브레이징 접합에 의하여 결합되는 제1로드(141, 142)는 도 2의 제1로드(131)에 대응되며, 도 2의 제1로드(131)는 도 4와 같이 제1 서브로드(141) 제2 서브로드(142)로 분할되어 결합될 수 있는 것이다. 저 열팽창 계수를 갖는 제1 서브로드(141)가 도 2의 제1로드(131)에 비교하여 짧아진다. 제1 서브로드(141)은 일측 단부면이 커넥터(112)와 제1 도전성 필러(171)에 의해 브레이징 접합되고, 제2 서브로드(142)는 일측 단부면이 제1 서브로드(141)의 타측 단부면과 제3 도전성 필러(172)에 의해 브레이징 접합된다. 또한, 제2 서브로드(142)는 타측 단부면이 제2로드(143)와 제2 도전성 필러(173)에 의해 브레이징 접합된다. 예를 들어, 도전성 필러(171, 172, 173)는 Au-Ni 금속 필러 등이 이용될 수 있다. 커넥터(112)는 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금일 수 있다. 제1 서브로드(141)는 발열체(111)(또는 고주파 전극)와 가까워 열 손실과 열 응력을 일으키므로, 열 손실을 방지하고 열 응력에 의한 크랙 발생 등을 감소시키기 위하여 제2 서브 로드(142) 및 제2로드(143) 보다 작은 열팽창 계수를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 일례로서 제1 서브로드(141)가 KOVAR(Fe-Ni-Co 합금) 물질 등으로 이루어지고, 제2 서브 로드(142), 제2로드(143)는 Ni 등으로 이루어질 수 있다. The electrode rod 140 includes first rods 141 and 142 and second rods 143 connected by brazing bonding, and the distal end thereof is coupled to the inside of the support eyelet 120. Here, the first rods 141 and 142 coupled by brazing bonding around the support eyelet 120 correspond to the first rod 131 of FIG. 2, and the first rod 131 of FIG. 2 is Likewise, the first sub-load 141 and the second sub-load 142 may be divided and combined. The first sub-rod 141 having a low coefficient of thermal expansion is shortened compared to the first rod 131 of FIG. 2. One end surface of the first sub-rod 141 is brazed and bonded by the connector 112 and the first conductive filler 171, and the second sub-rod 142 has one end surface of the first sub-rod 141. The other end surface is brazed and bonded by the third conductive filler 172. In addition, the second sub-rod 142 is brazed and bonded to the other end surface by the second rod 143 and the second conductive filler 173. For example, the conductive fillers 171, 172, 173 may be Au-Ni metal fillers or the like. The connector 112 may be molybdenum or molybdenum alloy. Since the first sub-rod 141 is close to the heating element 111 (or a high-frequency electrode) and causes heat loss and thermal stress, the second sub-rod 142 is used to prevent heat loss and reduce cracking due to thermal stress. ) And it is preferable to have a coefficient of thermal expansion smaller than that of the second rod 143. For this, as an example, the first sub-rod 141 may be made of a KOVAR (Fe-Ni-Co alloy) material, and the second sub-rod 142 and the second rod 143 may be made of Ni or the like.

위와 같은 각각의 브레이징 접합을 위하여, 먼저 제1 도전성 필러(171)를 개구부(190)의 바닥면, 즉, 커넥터(112)의 노출 부분 주위에 미리 주입하고, 지지 아이렛(120) 내측으로 제1 서브로드(141)를 밀어 넣어 제1 서브로드(141)의 일측 단부면과 커넥터(112)를 밀착시킨 후 고온 가열하고 냉각시킨다. 또한, 제3 도전성 필러(172)를 제1 서브로드(141)의 타측 단부면 상부에 충분히 주입하고, 주입된 제3 도전성 필러(172) 위에서 제2 서브로드(142)의 일측 단부면을 밀착시킨 후 고온 가열하고 냉각시킨다. 이어서, 제2 도전성 필러(173)를 제2 서브로드(142)의 타측 단부면 상부에 충분히 주입하고, 주입된 제2 도전성 필러(173) 위에서 제2로드(143)의 일측 단부면을 밀착시킨 후 고온 가열하고 냉각시킨다. 제1 서브로드(141)의 외주면과 지지 아이렛(120)의 내주면 사이는 위와 같은 브레이징 접합 시 각각의 상기 도전성 필러(171, 172)의 침투에 의해 채워진다. For each brazing bonding as described above, first, the first conductive filler 171 is injected in advance around the bottom surface of the opening 190, that is, the exposed portion of the connector 112, and the first conductive filler 171 is inside the support eyelet 120. The sub-rod 141 is pushed in so that one end surface of the first sub-rod 141 and the connector 112 are brought into close contact with each other, followed by high temperature heating and cooling. In addition, the third conductive filler 172 is sufficiently injected onto the other end surface of the first sub-rod 141, and one end surface of the second sub-rod 142 is in close contact with the injected third conductive filler 172. After that, it is heated to high temperature and cooled. Subsequently, the second conductive filler 173 is sufficiently injected onto the other end surface of the second sub-rod 142, and one end surface of the second rod 143 is in close contact with the injected second conductive filler 173. Then, it is heated to high temperature and cooled. The space between the outer circumferential surface of the first sub-rod 141 and the inner circumferential surface of the support eyelet 120 is filled by penetration of each of the conductive fillers 171 and 172 during brazing bonding as described above.

또한, 이와 같은 브레이징 접합 시, 제2 서브로드(142)의 외주면은 각각의 상기 도전성 필러(172, 173)의 침투를 억제하기 위한 물질(160)로 도포된다. 도전성 필러(172, 173)의 융점에서는 모세관 현상에 의해 제2 서브로드(142)의 외주면과 지지 아이렛(120) 사이의 좁은 틈으로 도전성 필러(172, 173)가 침투될 수 있는데, 이와 같은 도전성 필러(172, 173)의 침투를 억제하기 위한 물질로서, 니켈(Ni) 또는 구리(Cu) 등의 금속 산화물 및 다양한 분말야금용 바인더를 포함하는 혼합물질이 사용될 수 있다. 이외에도, 경우에 따라, 제1 서브로드(141)와 제2 서브로드(142)의 외주면은, 예를 들어 도전성 물질을 포함하는 접착제를 이용하여 결합될 수도 있다. 예를 들어, 접착제로서, 은(Ag), 백금(Pt), 금(Au), 니켈(Ni) 또는 구리(Cu) 등의 금속 물질과 유기물 에폭시가 혼합된 형태가 이용될 수 있다. In addition, during such brazing bonding, the outer circumferential surface of the second sub-rod 142 is coated with a material 160 for suppressing penetration of the conductive fillers 172 and 173. At the melting point of the conductive fillers 172 and 173, the conductive fillers 172 and 173 may penetrate into a narrow gap between the outer circumferential surface of the second sub-rod 142 and the support eyelet 120 due to a capillary phenomenon. As a material for suppressing penetration of the fillers 172 and 173, a mixture including a metal oxide such as nickel (Ni) or copper (Cu) and various powder metallurgy binders may be used. In addition, in some cases, the outer circumferential surfaces of the first sub-rod 141 and the second sub-rod 142 may be bonded using, for example, an adhesive including a conductive material. For example, as an adhesive, a metal material such as silver (Ag), platinum (Pt), gold (Au), nickel (Ni), or copper (Cu) and an organic epoxy may be mixed.

본 발명의 다른 실시예에 따른 세라믹 히터(200)에서는, 역시, 지지 아이렛(120) 양측 단부의 실링 구조, 즉, 상하의 도전성 필러(171, 172, 173)에 의한 제1로드(141, 142)의 외주면과의 간극을 실링하는 브레이징 실링 구조를 통해, 대기와의 접촉 경로를 이중으로 차단함으로써 발열체(111)(또는 고주파 전극)와 연결되는 전극 모재인 커넥터(112)와 제1 서브로드(141) 사이의 계면에서의 필러의 산화를 효과적으로 방지(또한, 제1 서브로드(141)와 제2 서브로드(142) 사이, 및 제2 서브로드(142)와 제2로드(143) 사이의 계면에서의 필러의 산화를 효과적으로 방지)할 수 있고, 이에 따라 전극부(150)의 신뢰성을 향상시키고 세라믹 히터의 수명을 향상시킬 수 있다.In the ceramic heater 200 according to another embodiment of the present invention, the sealing structure of both ends of the support eyelet 120, that is, the first rods 141 and 142 by the upper and lower conductive fillers 171, 172, 173 Through a brazing sealing structure that seals the gap with the outer circumferential surface of the connector 112 and the first sub-rod 141, which are electrode base materials connected to the heating element 111 (or high-frequency electrode) by double blocking the contact path with the atmosphere ) Effectively prevents oxidation of the filler at the interface between (also, the interface between the first sub-rod 141 and the second sub-rod 142, and the interface between the second sub-rod 142 and the second rod 143) It is possible to effectively prevent oxidation of the filler in), thereby improving the reliability of the electrode unit 150 and improving the life of the ceramic heater.

즉, 제1로드(141, 142)의 제1 서브로드(141)의 하부쪽 일측 단부에서 연장된 제1 도전성 필러(171)에 의해, 지지 아이렛(120) 하부쪽 일측 단부와 개구부(190)의 내주면 사이의 간극, 및 지지 아이렛(120) 하부쪽 일측 단부와 제1 서브로드(141)의 외주면 사이의 간극이 실링될 수 있다. That is, by the first conductive filler 171 extending from the lower end of the first sub-rod 141 of the first rods 141 and 142, the lower end of the support eyelet 120 and the opening 190 A gap between the inner circumferential surface of and a gap between one end of the lower side of the support eyelet 120 and the outer circumferential surface of the first sub-rod 141 may be sealed.

또한, 제1로드(141, 142)의 제2 서브로드(142)의 상부쪽 단부에서 연장된 제2 도전성 필러(173)에 의해 지지 아이렛(120) 상부쪽 타측 단부와 제1로드(141, 142)의 제2 서브로드(142)의 상부쪽 단부면 및 제2 서브로드(142)의 타측 단부 주위의 외주면 사이의 간극이 실링될 수 있다. 제2 서브로드(142)의 타측 단부의 수직 위치는 지지 아이렛(120) 상부쪽 타측 단부 위치와 그 높이가 동일하거나 지지 아이렛(120) 상부쪽 타측 단부 위치 보다 수 mm 정도 낮은 것이 바람직하지만, 경우에 따라 제2 서브로드(142)의 타측 단부의 수직 위치가 지지 아이렛(120) 상부쪽 타측 단부 위치 보다 수 mm 정도 높을 수도 있다.In addition, by the second conductive filler 173 extending from the upper end of the second sub-rod 142 of the first rods 141 and 142, the other end of the upper side of the support eyelet 120 and the first rod 141, A gap between the upper end surface of the second sub-rod 142 of 142 and the outer peripheral surface around the other end of the second sub-rod 142 may be sealed. The vertical position of the other end of the second sub-rod 142 is preferably the same as the height of the other end of the upper side of the support eyelet 120 or a few mm lower than the position of the other end of the upper side of the support eyelet 120. Accordingly, the vertical position of the other end of the second sub-rod 142 may be several mm higher than the position of the other end of the upper portion of the support eyelet 120.

이때, 지지 아이렛(120) 양측 단부, 즉, 일측 및 타측 단부가 산화 피막(예, 니켈 산화 피막 등)(도 4의 4A, 4C 참조) 제거 공정 후에, 나사산(191)을 통해 체결되고 각각의 상기 도전성 필러(171, 172, 173)에 의해 실링됨으로써, 외부 대기에 의한 산화, 즉, 커넥터(112)와 제1 서브로드(141) 사이의 계면에서의 필러의 산화를 더욱 효과적으로 방지(또한, 제1 서브로드(141)와 제2 서브로드(142) 사이 및 2 서브로드(142)와 제2로드(143) 사이의 계면에서의 필러의 산화를 효과적으로 방지)할 수 있게 된다. 이와 같은 지지 아이렛(120) 양측 단부면의 산화 피막 제거는 소정의 연마기를 이용하여 물리적으로 제거될 수 있다. At this time, both ends of the support eyelet 120, that is, one and the other end, are fastened through the thread 191 after removing the oxide film (eg, nickel oxide film, etc.) (refer to 4A and 4C in FIG. 4). By sealing by the conductive fillers 171, 172, 173, oxidation by the external atmosphere, that is, oxidation of the filler at the interface between the connector 112 and the first sub-rod 141 is more effectively prevented (In addition, It is possible to effectively prevent oxidation of the filler at the interface between the first sub-rod 141 and the second sub-rod 142 and between the second sub-rod 142 and the second rod 143). The removal of the oxide film on both end surfaces of the support eyelet 120 may be physically removed using a predetermined polishing machine.

이와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세라믹 히터(200)를 이용하여, 전극 로드(140)와 접합된 커넥터(112)를 통해 발열체(111)(또는 고주파 전극)에 전력을 공급함으로써, 가공 대상 기판(예, 반도체 웨이퍼, 유리 기판, 플렉서블 기판 등)을 가열 또는 플라즈마 강화 화학기상증착 공정을 수행할 수 있다. 경우에 따라 본 발명의 세라믹 히터(200)는 정전척의 기능과 결합하여 사용될 수도 있다. 이때 특히, 커넥터(112)와 전극 로드(141) 사이의 계면에서의 필러의 산화를 효과적으로 방지할 수 있다. Using the ceramic heater 200 according to another embodiment of the present invention, by supplying power to the heating element 111 (or high-frequency electrode) through the connector 112 bonded to the electrode rod 140, the object to be processed A substrate (eg, a semiconductor wafer, a glass substrate, a flexible substrate, etc.) may be heated or a plasma enhanced chemical vapor deposition process may be performed. In some cases, the ceramic heater 200 of the present invention may be used in combination with the function of an electrostatic chuck. In this case, in particular, oxidation of the filler at the interface between the connector 112 and the electrode rod 141 can be effectively prevented.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 세라믹 히터(100/200)에 따르면, 지지 아이렛(120) 상하의 도전성 필러(151, 152 / 171, 172, 173)에 의한 브레이징 실링 구조를 통해 대기와의 접촉 경로를 이중으로 차단함으로써 발열체(111)와 연결되는 전극 모재인 커넥터(112)와 전극 로드(130/140) 사이의 계면에서의 필러의 산화를 효과적으로 방지(또한, 전극 로드들(131, 132 / 141,142,143) 사이의 계면에서의 필러의 산화를 효과적으로 방지)할 수 있고, 이에 따라 전극부(150)의 신뢰성을 향상시키고 세라믹 히터의 수명을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the ceramic heater 100/200 according to the present invention, the contact path with the atmosphere through the brazing sealing structure by the conductive fillers 151, 152/171, 172, 173 above and below the support eyelet 120 By double blocking the heating element 111 and the electrode base material connected to the connector 112 and the electrode rod (130 / 140) to effectively prevent oxidation of the filler at the interface (in addition, the electrode rods 131, 132 / 141, 142, 143 ), it is possible to effectively prevent oxidation of the filler at the interface between), thereby improving the reliability of the electrode unit 150 and improving the life of the ceramic heater.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, in the present invention, specific matters such as specific components, etc., and limited embodiments and drawings have been described, but this is provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , Anyone with ordinary knowledge in the field to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the spirit of the present invention is limited to the described embodiments and should not be determined, and not only the claims to be described later, but also all technical ideas that are equivalent or equivalent to the claims are included in the scope of the present invention. Should be interpreted as.

히터 플레이트(110)
발열체(111)
커넥터(112)
전극로드(131, 132, 141, 142, 143)
지지 아이렛(120)
전극부(150)
도전성 필러(151, 152, 171, 172, 173)
개구부(190)Heater plate (110)
Heating element (111)
Connector(112)
Electrode rod (131, 132, 141, 142, 143)
Gigi Eyelet (120)
Electrode unit 150
Conductive filler (151, 152, 171, 172, 173)
Opening 190

Claims (11)

발열체 또는 고주파 전극이 배치된 세라믹 재질의 히터 플레이트로서, 개구부의 내주면에 형성된 나사산 및 상기 발열체 또는 고주파 전극과 전기적으로 연결되며 상기 개구부의 바닥면에 노출되도록 매설되어 있는 커넥터를 포함하는, 상기 히터 플레이트;
상기 나사산을 통해 체결되는 지지 아이렛; 및
상기 발열체 또는 고주파 전극에 전력을 공급하기 위한 전극 로드로서, 상기 지지 아이렛 내측에 결합되며, 일측 단부면이 상기 커넥터와 제1 도전성 필러에 의해 브레이징 접합되는 제1로드, 및 상기 제1로드의 타측 단부면과 제2 도전성 필러에 의해 브레이징 접합되는 제2로드를 포함하는, 상기 전극 로드를 포함하고,
상기 제1로드의 일측 단부에서 연장된 상기 제1 도전성 필러에 의해, 상기 지지 아이렛 일측 단부와 상기 개구부의 내주면 사이의 간극, 및 상기 지지 아이렛 일측 단부와 상기 제1로드의 일측 단부 외주면 사이의 간극이 실링되며, 상기 제1로드의 타측 단부에서 연장된 상기 제2 도전성 필러에 의해 상기 지지 아이렛 타측 단부와 상기 제1로드의 타측 단부면 및 상기 제1로드의 타측 단부 외주면 사이의 간극이 실링되는 세라믹 히터.The heater plate comprising a ceramic material heater plate on which a heating element or high frequency electrode is disposed, and a screw thread formed on an inner circumferential surface of the opening and a connector electrically connected to the heating element or high frequency electrode and buried to be exposed to the bottom surface of the opening ;
A support eyelet fastened through the screw thread; And
As an electrode rod for supplying power to the heating element or the high-frequency electrode, the first rod is coupled to the inside of the support eyelet, and one end surface is brazed to the connector and the first conductive filler, and the other side of the first rod Including the electrode rod, comprising a second rod brazing bonded by the end surface and the second conductive filler,
A gap between one end of the support eyelet and an inner circumferential surface of the opening by the first conductive filler extending from one end of the first rod, and a gap between one end of the support eyelet and an outer circumferential surface of one end of the first rod Is sealed, and a gap between the other end of the support eyelet and the other end surface of the first rod and the outer peripheral surface of the other end of the first rod is sealed by the second conductive filler extending from the other end of the first rod. Ceramic heater. 발열체 또는 고주파 전극이 배치된 세라믹 재질의 히터 플레이트로서, 개구부의 내주면에 형성된 나사산 및 상기 발열체 또는 고주파 전극과 전기적으로 연결되며 상기 개구부의 바닥면에 노출되도록 매설되어 있는 커넥터를 포함하는, 상기 히터 플레이트;
상기 나사산을 통해 체결되는 지지 아이렛; 및
상기 발열체 또는 고주파 전극에 전력을 공급하기 위한 전극 로드로서, 상기 지지 아이렛 내측에 결합되며, 일측 단부면이 상기 커넥터와 제1 도전성 필러에 의해 브레이징 접합되는 제1로드, 및 상기 제1로드의 타측 단부면과 제2 도전성 필러에 의해 브레이징 접합되는 제2로드를 포함하는, 상기 전극 로드를 포함하고,
상기 제1로드의 타측 단부면은, 상기 제2 도전성 필러에 의해 상기 지지 아이렛의 상부측 단부면과 상기 브레이징 접합으로 실링 가능하도록 하기 위한 상기 지지 아이렛의 상부측 단부면과 높이 차이를 가지며, 각각의 상기 도전성 필러에 의해 상기 지지 아이렛의 양측 단부와 상기 제1로드의 양측 단부 외주면과의 간극이 실링되는 세라믹 히터.The heater plate comprising a ceramic material heater plate on which a heating element or high frequency electrode is disposed, and a screw thread formed on an inner circumferential surface of the opening and a connector electrically connected to the heating element or high frequency electrode and buried to be exposed to the bottom surface of the opening ;
A support eyelet fastened through the screw thread; And
As an electrode rod for supplying power to the heating element or the high-frequency electrode, the first rod is coupled to the inside of the support eyelet, and one end surface is brazed to the connector and the first conductive filler, and the other side of the first rod Including the electrode rod, comprising a second rod brazing bonded by the end surface and the second conductive filler,
The other end surface of the first rod has a height difference between the upper end surface of the support eyelet and the upper end surface of the support eyelet for sealing by the brazing joint by the second conductive filler, respectively The ceramic heater in which a gap between both ends of the support eyelet and the outer circumferential surfaces of both ends of the first rod is sealed by the conductive filler. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1로드는 상기 제2로드 보다 작은 열팽창 계수를 갖는 세라믹 히터.The method according to claim 1 or 2,
The first rod is a ceramic heater having a smaller coefficient of thermal expansion than the second rod. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지지 아이렛 일측 및 타측 단부가 산화 피막 제거 공정 후에 상기 나사산을 통해 체결되고 각각의 상기 도전성 필러에 의해 실링되는 세라믹 히터.The method according to claim 1 or 2,
A ceramic heater in which one end of the support eyelet and the other end is fastened through the thread after an oxide film removal process and sealed by each of the conductive fillers. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1로드의 외주면은 브레이징 접합 시 각각의 상기 도전성 필러의 침투를 억제하기 위한 물질로 도포된 세라믹 히터.The method according to claim 1 or 2,
The outer peripheral surface of the first rod is a ceramic heater coated with a material for suppressing penetration of each of the conductive fillers during brazing bonding. 제5항에 있어서,
도포된 상기 물질은 금속 산화물 및 바인더를 포함하는 세라믹 히터.The method of claim 5,
The applied material is a ceramic heater including a metal oxide and a binder. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1로드는,
일측 단부면이 상기 커넥터와 상기 제1 도전성 필러에 의해 브레이징 접합되는 제1 서브 로드, 및
일측 단부면이 상기 제1 서브 로드의 타측 단부면과 제3 도전성 필러에 의해 브레이징 접합되고, 타측 단부면이 상기 제2로드와 상기 제2 도전성 필러에 의해 브레이징 접합되는 제2 서브 로드
를 포함하는 세라믹 히터.The method according to claim 1 or 2,
The first rod,
A first sub-rod whose one end surface is brazed and joined by the connector and the first conductive filler, and
A second sub-rod in which one end surface is brazed-bonded by the other end surface of the first sub-rod and a third conductive filler, and the other end surface is brazed-joined by the second rod and the second conductive filler.
Ceramic heater comprising a. 제7항에 있어서,
상기 제1 서브 로드는 상기 제2 서브 로드 및 상기 제2로드보다 작은 열팽창 계수를 갖는 세라믹 히터.The method of claim 7,
The first sub-rod has a smaller coefficient of thermal expansion than the second sub-rod and the second rod. 제7항에 있어서,
상기 제2 서브로드의 외주면은 브레이징 접합 시 각각의 상기 도전성 필러의 침투를 억제하기 위한 물질로 도포된 세라믹 히터.The method of claim 7,
The outer peripheral surface of the second sub-rod is a ceramic heater coated with a material for suppressing penetration of each of the conductive fillers during brazing bonding. 제9항에 있어서,
도포된 상기 물질은 금속 산화물 및 바인더를 포함하는 세라믹 히터.The method of claim 9,
The applied material is a ceramic heater including a metal oxide and a binder. 제7항에 있어서,
상기 제1 서브로드의 외주면과 상기 지지 아이렛의 내주면 사이는 브레이징 접합 시 각각의 상기 도전성 필러의 침투에 의해 상기 도전성 필러로 채워진 세라믹 히터.The method of claim 7,
A ceramic heater filled with the conductive filler by penetration of each of the conductive fillers during brazing bonding between the outer circumferential surface of the first sub-rod and the inner circumferential surface of the support eyelet.
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